C语言指针与二维数组解析

"该课程是关于C语言的，特别是关于指针和二维数组的主题。由教师张晓欢为软件工程12级4、5、6、7、8班讲解。课程涵盖指针的概念、指针与字符串、指针与函数、指针数组以及多级指针等内容。" 在C语言中，指针是一个非常重要的概念，它允许我们直接操作内存地址，从而实现高效的编程。指针变量是用来存储其他变量地址的变量。当我们声明一个指针变量，例如`int *i_pointer;`，`i_pointer`就变成了一个能够存储整型变量地址的变量。 对于一维数组，数组名如`array`实际上是一个指向数组第一个元素的常量指针，即`array`等于`&array[0]`。数组的每一个元素可以通过`array + i`来访问，其中`i`是元素的下标。`array[i]`等价于`*(array + i)`，这表明`array[i]`实际上是解引用`array + i`的结果，也就是获取了第`i`个元素的值。 二维数组可以看作是一组一维数组的集合。在C语言中，二维数组`int array[10][10]`可以理解为一个10行10列的表格，每一行都是一维数组。类似一维数组，二维数组的名称`array`也是地址，但它是首行数组的地址。`array + i`会指向第`i+1`行的起始地址，而`*(array + i)`会给出第`i+1`行的首元素，即`array[i][0]`。对于二维数组中的任意元素`array[i][j]`，其地址可以通过`(array + i) + j`得到，因为`(array + i)`是第`i+1`行的地址，加`j`相当于向右移动`j`个元素。 在指针的使用中，有`&`和`*`两个关键运算符。`&`运算符用于取变量的地址，例如`&i`会得到变量`i`的内存地址。而`*`运算符用于解引用指针，即获取指针所指向的变量的值，例如`*i_pointer`会得到`i_pointer`指向的变量的值。这两个运算符互为逆运算，一起构成了直接访问和间接访问的基础。 直接访问是指通过变量名直接操作变量，例如`i = 3;`。而间接访问则是通过指针来访问变量，如`*i_pointer = 3;`这里，`*i_pointer`会改变`i_pointer`所指向的变量的值。当需要修改数组元素或在函数间传递大对象时，指针的间接访问特性尤其有用，因为它避免了复制整个对象的开销。 指针还被广泛应用于动态内存分配，如`malloc()`和`free()`函数，以及在实现复杂数据结构如链表、树等时。此外，通过指针，函数可以返回多个值，或者改变其参数的值，这对于实现某些高级功能非常关键。 理解和熟练使用指针是掌握C语言的关键，它使得程序能够更加灵活和高效地处理数据。在学习过程中，理解指针与数组的交互，特别是二维数组，对于编写高效的C语言代码至关重要。